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可再生能源水力發電

根據地形條件和需求,提供具有高可靠性和高性能的水力發電系統

水力發電是利用水從高處流至低處的勢能進行發電的一種方式。抽水蓄能發電利用電力負荷低谷時的電能從下水庫抽水至上水庫,在電力負荷高峰期從上水庫放水至下水庫進行發電。我們提供的正是這樣一整套發電系統。

CO2是造成環境污染和全球氣候變暖的一大誘因,而水力發電的CO2排放量非常低,如何有效利用水力發電再一次成為全球性課題。

環保的水力發電

水力發電除單位能耗(kW)的CO2排放量低以外,還具有以下特征:

● 水輪機和發電機的效率非常高

● 啟停機用時短

● 可跟蹤快速的負荷變化

● 與火電、核電相比,設備簡單易于運行維護

● 運行成本低

水力是環保的自然能源

利用水的勢能進行發電的“水力發電”是環保且可再生的自然能源,同時,它通過地球的自然循環提供清潔的能源。

東芝水力發電擁有豐富的業績和先進的技術

受地形條件限制,日本最為常見的水輪機是“混流式水輪機”,東芝這種機型的發電效率處于先進水平。“抽水蓄能發電”能夠應對電網峰值負荷的波動,在高水頭、大容量、可變速的技術需求趨勢下,東芝擁有豐富的業績和先進的技術。同時,在日本市場以外的水力發電項目中,東芝不僅設計、制造并交付水輪機和發電機等主要設備,還可以供貨電站所需的配套附屬設備,并且提供從采購、安裝到試驗調試的一體化工程服務。

水輪機—水力發電的心臟,將水能轉化為機械能

水輪機機型多樣化,可滿足各種建造環境條件的要求

流量、水頭等條件的不同使得水輪機按種類和形狀分為多個機型。根據水電站的建造地形條件,東芝能夠提供符合各種要求的水輪機。其主要機型包括用于抽水蓄能的水泵水輪機、利用水位落差將勢能轉換為壓力的混流式水輪機(用于中、高水頭)、軸流式水輪機(用于低、中水頭)、燈泡貫流式水輪機(用于低水頭)、將水位落差的勢能直接轉換為旋轉機械能的沖擊式水輪機(用于高水頭)等。

誕生于東芝實驗室的高水平水輪機技術

為了向全世界提供高效率、高性能、環保的水力發電系統,東芝持續致力于研究與開發。東芝水力研究實驗室,使用水輪機真機等比縮小的模型,對水輪機性能和流體現象展開試驗與研究,并不斷開發出高性能先進技術的水輪機。此外,在從事模型試驗的同時,東芝也在不斷地提高解析技術。

水輪機模型試驗設備

水輪機流體解析案例

將長短葉片轉輪應用于水泵水輪機

東芝將長葉片和短葉片交替分布的長短葉片轉輪應用于水泵水輪機,由此進一步提高了發電與抽水工況運行的效率和穩定性。

長短葉片轉輪模型圖
(混流式水輪機案例)

發電機—將水輪機機械能轉換為電能

為世界提供高可靠性、高性能的多種型號發電機

電站的水頭等條件不同,水輪機分為高速機、中速機、低速機、燈泡機等類型,發電機的構造也各不相同。此外,抽水蓄能電站所使用的發電機一般為可逆式,被稱為發電電動機。一直以來,東芝為世界各國提供各種類型的、具有高可靠性和高性能的發電機以及發電電動機,擁有超過120年的豐富制造經驗。

發電電動轉子(用于定速機)

發電電動轉子(用于變速機)

監控設備—負責水電站的運行

從中小型水力發電到大規模抽水蓄能發電,提供滿足各類需求的功能

監控設備是水電站運行的中樞設備。監控設備不僅具備日常運行監控的功能,還包括發生故障時用來保護設備的保護裝置、用于記錄故障信息的記錄裝置、以及電站和遠程控制站之間的信息傳輸裝置。在日本,水電站幾乎都是通過遠程監控來實現“無人值守”的。

集成控制裝置

東芝開發出將主機控制、調速和勵磁控制、傳輸、繼電保護等功能模塊化的新型集成控制裝置。該集成控制裝置具有“節省空間、節約成本”、“縮短現場施工和調試周期”、“監控操作一體化”等特點,適用于中小型水電站。

變速抽水蓄能發電系統—通過改變水泵水輪機的轉速,可進行供需的微調

東芝將變速發電機應用于抽水蓄能發電機組。變速發電機可以靈活應對電網負荷的變化。

1990年,東芝向東京電力公司矢木沢電站2號機組供貨,實現了變速抽水蓄能發電系統的應用。此后,東芝著眼于帶有自動調頻功能(AFC: Automatic Frequency Control)和其他高性能的變速抽水蓄能發電系統,并積極地在日本國內以及海外市場廣泛地推廣該系統。

擅長調節電力供需的變速抽水蓄能發電系統

變速抽水蓄能發電系統能夠改變轉速,在實際運行時具備如下特征:

● 抽水工況下的自動調頻功能

● 發電工況下的高效運行和運行范圍廣

● 提高電網穩定性

● 維持系統電壓

常規抽水蓄能發電系統

變速抽水蓄能發電系統

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